3種の病原性真菌のゲノム配列決定により、栽培きのこに発生するコブノメイガの進化と病原メカニズムに迫る

Genome Sequencing of Three Pathogenic Fungi Provides Insights into the Evolution and Pathogenic Mechanisms of the Cobweb Disease on Cultivated Mushrooms.

抄録

真菌の病気は、食用きのこの収穫量を減少させるだけでなく、収穫したきのこの保存や品質に対する潜在的な脅威となる。主にヒラタケ科の真菌病原体によって引き起こされるコブノメイガ病は、食用キノコに影響を及ぼす最も重大な病気のひとつである。これらの病原菌のゲノムを解読することは、その進化の分子基盤を解明し、病原性の原因となる遺伝子を同定することにつながる。ここでは、3つのクモの巣病菌の高品質ゲノム配列を紹介する： Cb-Fv、CB-Ab、CB-Miであり、それぞれ , , から分離された。それぞれ、33.19 Mb、39.83 Mb、38.10 Mbである。系統解析の結果、コブノメイガ病原体は近縁種であり、約1751万年前に分岐したことが明らかになった。CAZymes（主にキチナーゼ、グルカンエンド-1,3-β-グルコシダーゼ、二次代謝産物合成酵素）、プロテアーゼ、KP3キラータンパク質、リパーゼ、およびハイドロフォビンが保存されており、3種のコブノメイガ病原体の病原性、病原性、および適応と強く関連していることが明らかになった。本研究は、これら3種のコブノメイガ病菌のゲノム構造、ゲノム組織、病原性に関する知見を提供するものであり、コブノメイガ病菌の比較ゲノミクス研究の貴重な資料となるとともに、この病害を防除し、きのこの品質向上に貢献するものと考えられる。

Fungal diseases not only reduce the yield of edible mushrooms but also pose potential threats to the preservation and quality of harvested mushrooms. Cobweb disease, caused primarily by fungal pathogens from the Hypocreaceae family, is one of the most significant diseases affecting edible mushrooms. Deciphering the genomes of these pathogens will help unravel the molecular basis of their evolution and identify genes responsible for pathogenicity. Here, we present high-quality genome sequences of three cobweb disease fungi: Cb-Fv, CB-Ab, and CB-Mi, isolated from , , and , respectively. The assembled genomes of , , and are 33.19 Mb, 39.83 Mb, and 38.10 Mb, respectively. This is the first report of the genome of . Phylogenetic analysis revealed that cobweb disease pathogens are closely related and diverged approximately 17.51 million years ago. CAZymes (mainly chitinases, glucan endo-1,3-beta-glucosidases, and secondary metabolite synthases), proteases, KP3 killer proteins, lipases, and hydrophobins were found to be conserved and strongly associated with pathogenicity, virulence, and adaptation in the three cobweb pathogens. This study provides insights into the genome structure, genome organization, and pathogenicity of these three cobweb disease fungi, which will be a valuable resource for comparative genomics studies of cobweb pathogens and will help control this disease, thereby enhancing mushroom quality.